Décomposition de l'eau oxygénée.
On étudie la cinétique de décomposition de l'eau oxygénée par les ions
iodure dont les produits de la réaction sont le diiode et l'eau. A la
date t=0, on mélange 20,0 mL d'une solution d'iodure de potassium de
concentration 0,10 mol/L acidifiée, 18,0 mL d'eau et 2,0 mL d'eau
oxygénée à 0,10 mol/L. A- Le mélange initial est stoechiométrique. Faux. H2O2 aq + 2I- aq +2H3O+ aq =4 H2O (l)+ I2aq. Quantités de matière initiales : n(H2O2) = 2*0,10 = 0,20 mmol ; n(I-) =20*0,10 = 2 mmol. Or 0,2 mmol d'eau oxygénée réagissent avec 2*0,2 = 0,4 mmol d'ion iodure. Ces derniers sont en excès et xmax = 2,0 10-4 mol.
B- La vitesse volumique augmente au cours du temps.Faux. C-le temps de demi-réaction est 5 minutes.
Vrai.
D- Lorsque la transformation est terminée, [I2] = 5,0 mmol /L.Vrai. n(I2) = xmax = 0,20 mmol dans 40 mL = 0,040 L de solution ; [I2] =0,20 / 0,040 =5,0 mmol /L. On considère la réaction suivante : H2O2 aq + 2I- aq +2H3O+ aq =4 H2O (l)+ I2 aq dont la constante d'équilibre est K = 3,16 1038. A- H3O+ aq /H2O (l) est un couple acido-basique intervenant dans cette réaction. Faux. Il s'agit d'une réaction d'oxydo-réductionoù les couples suivant interviennent : H2O2 aq /H2O (l) ; I2 aq /I- aq. B- La vitesse volumique de cette réaction est v = ½d[I-]/dt.Faux. La concentration du réactif I-aq diminue : d[I-]/dt est négatif. Une vitesse volumique est positive. C-Cette réaction peut être considérée comme totale. Vrai. La constante K est très grande. D- Cette réaction a lieu dans un milieu acidifié.Vrai.
Cyclohexane.
On considère du cyclohexane C6H12 à 20 °C et 1,013 105 Pa. Temprérature de fusion : 179,5 K ; température d'ébullition : 262 K. Remarque : une donnée est fausse : Téb =81°C =354 K A. A 20°C le cyclohexane est un liquide.Faux. B. la solidification du cyclohexane est exothermique.Vrai. C. Une quantité de matière de 48 mmol de cyclohexane occupe un volume de 0,14 L .Faux. M= 6*12+12 =84 g/mol ; masse de cyclohexane m = 0,048*84 = 4,0 g. La densité du cyclohexane est inférieure à 1, le volume sera donc un peu supérieur à 4 mL. D. A 89 °C le cyclohexane est à la fois liquide et solide .Faux.
On dispose d'une solution de permanganate de potassium de concentration c0 =1,0 10-2 mol/L. On souhaite préparer 50 mL d'une solution S1 de permanganate de potassium de concentration C1 = 2,0 10-3 mol/L. A- Il faut prélever 5,0 mL de solution mère.
Faux. Facteur de dilution c0/c1 = 5. Volume à prélever : 50 / 5 = 10 mL. B- la solution S1 porte le nom de solution mère.
Faux. il s'agit de la solution fille. C- S1 est obtenue par dilution de S0. Vrai. D- Le facteur de dilution est égal à 5. Vrai.
Avec
une cellule de conductimétrie, à 25°C, on mesure les conductances de
solutions de différents électrolytes de même concentration c =2,0 10-3 mol/L et de mêmevolume V = 50 mL On obtient les résultats suivants :Chlorure de sodium G1 = 252 µS ; chlorure de potassium G2 =300 µS ; hydroxyde de sodium G3 = 500 µS. On donne : surface des électrodes : S = 1,0cm2. Distance des plaques d = 10 mm ; lCl- =7,6 10-3 Sm2 mol-1. A. s1 = 252 10-6 S m-1. Faux. Constante de cellule k = d / S = 0,010 / 10-4 = 100 m-1. G1 = 252 10-6 S. s1 = G1 k =252 10-6 *100 =252 10-4 S m-1. B. lOH- > lCl-.Vrai. C. lK+ =7,4 mS m2 mol-1.Vrai.. c = 2,0 mol m-3 ; s2 = G2 k =3,0 10-4 *100 =3,0 10-2 S m-1. s2 =( lK++lCl- ) c ; lK+= s2 / c -lCl- =0,030 / 2 - 7,6 10-3 = 7,4 10-3 Sm2 mol-1. D. lNa+>lK+.Faux.
On considère la réaction suivante : 3 CH3CH2OH aq + 2 Cr2O72-aq + 16 H+aq = 3 CH3COOH aq + 4Cr3+aq +11 H2O(l).
A. l'absorbance est proportionnelle à la concentration de l'espèce colorée. Vrai. B. la réaction étudiée est totale. Vrai. La courbe indique un grand excès du seul réactif coloré, l'ion Cr2O72-aq. La réaction inverse n'est pas spontanée. C. Il s'agit d'une réaction d'oxydo-réduction. Vrai. Les couples oxydant / réducteur sont : CH3COOH aq /CH3CH2OH aq et Cr2O72-aq/ Cr3+aq D. la courbe représente l'absorbance de l'ion Cr2O72-aq en fonction du temps. Vrai. L'absorbance
est proportionnelle à la concentration du réactif coloré étudié ; la
concentration de ce dernier diminue au cours du temps. L'autre espèce colorée, l'ion Cr3+aq, est un produit : sa concentration augmente et il présente un maximum d'absorption à une longueur d'onde différente.
Acide base. On considère un acide noté AH appartenant aux couples : H2A+ /HA ( pKa1 = 4,3) et HA/A- (pKa2 = 8,7 ). A- HA est une espèce ampholyte. Vrai. HA peut se comporter comme un acide ou comme une base. .
B- la constante d'équilibre de la réaction de HA en tant qu'acide avec l'eau est K = 10-2,7.Faux. K = 10 -pKa2 = 10-8,7. C-la constante d'équilibre de la réaction de HA en tant que base avec l'eau est K = 10-9,7. Vrai. HA + H2O =H2A+ + HO-.
.D- Dans une solution basique de pH=8, l'espèce dominante est A-.Faux. A- prédomine à pH supérieur à pKa2.
On titre un volume VA =50,0 mL d'acide RCOOH de concentratio cA par une solution aqueuse d'hydroxyde de sodium de concentration cB = 2,5 10-2 mol/L. On
donne les zones de virages de quelques indicateurs colorés : BBT
(6,0 ; 7,6 ) ; rouge de crésol (7,2 ; 9,9 ) ; phénolphtaléine ( 8,5 ;
10).
A- Après l'équivalence, l'acide devient le réactif limitant. Vrai. Après l'équivalence la base HO- est le réactif en excès,avant l'équivalence HA est le réactif en escès. B-La phénolptaléine est un bon indicateur pour ce titrage.Faux. Le pH du point équivalent est voisin de 8,2 ; la zone de virage de l'indcateur coloré doit contenir le pH du point équivalent. C-cA = 2,5 mmol/L. Vrai. A l'équivalence : cA VA = cB Véqui ; cA = cB Véqui /VA = 2,5 10-2 * 5,2 / 50 ~2,5 10-3 mol/L = 2,5 mmol /L. D- La solution aqueuse d'hydroxyde de sodium est la solution titrée.Faux. L'acide est la solution titrée, la solution d'hydroxyde de sodium est la solution titrante.
L'acide éthanoïque réagit de façon limitée avec l'eau. La constante d'équilibre K1 associée à l'équation de cet équilibre est égale = 1,6 10-5. A- La concentration molaire finale en ion éthanoate est négligeable devant la concentration initiale en acide éthanoïque. Vrai. B- La concentration molaire finale en acide éthanoïque est quasiment égale à la concentration initiale en acide éthanoïque. Vrai. C- La constante K1 dépend de la concentration initiale en acide éthanoïque. Faux. K1 ne dépend que de la température. D-
Plus la solution d'acide éthanoïque est diluée, moins l'acide éthanoïque est dissocié.Faux. RCOOH + H2O = RCOO-+H3O+. En ajoutant de l'eau ( dilution), on déplace l'équilibre dans le sens direct.
Pile.
On considère une pile formée à partir des couples Ni2+aq / Ni(s) et Zn2+aq
/Zn(s). Chaque demi-pile contient 100 mL de solution de concentration
initiale 0,10 mol/L. L'électrode positive est le nickel. A- l'électrode de nickel est le siège d'une oxydation. Faux. A la borne positive, la cathode de la pile, l'ion nickel se réduit : Ni2+aq + 2e- =Ni(s).
B- Dans le pont salin circulent les électrons d'une demi-pile à l'autre.Faux. Les électrons circulent dans les métaux, les ions migrent dans le pont salin et les solutions. C-l'anode est constituée de l'électrode de zinc. Vrai. D- La concentration en ion Zn2+aq augmente lorsque la pile débite.Vrai. Oxydation du zinc à l'anode négative : Zn(s) = Zn2+aq +2e-.
On considère une pile formée à partir des couples Ni2+aq / Ni(s) et Zn2+aq
/Zn(s). Chaque demi-pile contient 100 mL de solution de concentration
initiale en ion positif c =0,050 mol/L. Charge d'une mole d'électrons : F = 96500 C. Pour la réaction suivante Zn2+aq +Ni(s) = Zn(s) +Ni2+aq, la constante d'équilibre vaut : K = 1,0 10-18. A- le système évolue dans le sens direct. Faux. Qr i =[Ni2+aq]i / [Zn2+aq]i =1 ; Qr i > K, le système évolue en sens indirect.
B- Cette réaction est une réaction forcée.Faux. C- lorsque la pile est usée, le quotient de réaction est égal à K = 1,0 10-18. Faux. La réaction spontannée est : Zn(s) +Ni2+aq =Zn2+aq +Ni(s) avec K =Q r équi = 1,0 1018. D- La quantité d'électricité maximale fournie par cette pile est de 9,7 102 C.Vrai. Ni2+aq + 2e- =Ni(s); on suppose que la masse de l'électrode de zinc est suffisamment grande et que l'ionNi2+aq constitue le réactif limitant. n(Ni2+aq) =0,100*0,050 = 5,0 10-3 mol ; n(e-) = 2 n(Ni2+aq) =1,0 10-2 mol. Q = n(e-)F = 1,0 10-2 *96500 = 965 ~9,7 102 C.
On réalise l'électrolyse d'une solution aqueuse de nitrate d'argent de concentration c = 4,00 10-3 mol/L et de volume V = 500 mL dans le but d'argenter un bijou en cuivre. L'équation bilan de la réaction est : 4 Ag+aq + 2H2O(l) = 4 Ag(s) +O2(g) +4H+aq. La durée de l'électrolyse est Dt = 80 min et l'intensité du courant est I = 24 mA. M(Ag) =107,9 g/mol ; m(Cu) =63,5 g/mol ; 24*80*60 / 96500 = 1,2. A- le bijou en cuivre est le siège d'une réduction. Vrai. Sur le bijou encuivre l'ionAg+aq est réduit en argent. B. La réaction s'arrète lorsque l'équilibre est atteint.Faux. L'électrolyse est une réaction forcée. La réaction s'arrête quand on débranche le générateur. C-Le bijou en cuivre doit être relié à la borne négative du générateur. Vrai. D. Il se dépose 13 g d'argent sur le bijou en cuivre.Faux. Q = IDt = 24 10-3 *80*60 C. Q = F n(e-) ; n(e-) = IDt /F =24 10-3 *80*60 / 96500 =1,2 10-3 mol. Ag+aq + e- = Ag(s) ; n(Ag(s)) = n(e-) =1,2 10-3 mol. masse d'argent déposé : m = n(Ag(s))M(Ag= 1,2 10-3 *107,9 =0,13 g.
A- " formule semi-développée illisible"est un ester. réponse impossible. B.La réaction d'un acide avec un alcool est une estérification.Faux. Il faudrait préciser "acide carboxylique". C- L'hydrolyse est la réaction inverse de l'estérification. Vrai. D. L'hydrolyse est une réaction rapide et totale. Faux. Estérification et hydrolyse sont lentes et limitées. On considère la molécule suivante CH3--CH=CH-CH2-CH3. A- cette molécule porte le nom d'éthanoate d'éthyle. Faux. pent-2-ène. B.Cette molécule présente une stéréoisomérie Z E.Vrai. C- Cette molécule est un hydrocarbure.Vrai. D. Le 2-méthylbut-1-ène est un isomère de cette molécule. Vrai. Même formule brute C5H10 mais des formules semi-développées différentes.
